การวิเคราะห์โครงข่ายท่อประปาของการประปาส่วนภูมิภาคสาขาอ่างทอง โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ EPANET

บทคัดย่อ

การประปาส่วนภูมิภาคสาขาอ่างทอง เป็นสาขามีน้ำสูญเสียค่อนข้างสูง เนื่องจากสาเหตุต่าง ๆ เช่น ท่อรั่ว ขนาดท่อและความดันที่ไม่เหมาะสมกับการจ่ายน้ำ การบริหารจัดการแรงดันน้ำไม่เหมาะสมกับความต้องการใช้น้ำในพื้นที่ เป็นต้น ในการศึกษานี้เป็นการจำลองสภาพการไหลของระบบโครงข่ายท่อประปา โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ EPANET เพื่อวิเคราะห์ปัญหาที่เกิดขึ้นและจำลองหาแนวทางในการแก้ไขปัญหา แบบจำลองได้ใช้ข้อมูล ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2564 โดยจำลองเฉพาะสถานีจ่ายน้ำแม่ข่ายอ่างทอง 5 พื้นที่เฝ้าระวัง (DMA) ผลการสอบเทียบข้อมูลอัตราการไหลที่จุดจ่ายน้ำ DMA01 มีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (R^2) เท่ากับ 0.99 และผลการสอบเทียบข้อมูลแรงดันปลายท่อของ DMA04 มีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ (R^2) เท่ากับ 0.89 ซึ่งผลลัพธ์จากการจำลองสภาพการไหล พบว่ารูปแบบการใช้จ่ายน้ำของ กปภ.สาขาอ่างทองแบ่งเป็น 2 ช่วง คือ ช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้น้ำสูงสุดหรือ On-Peak (7.00 น. และ 18.00 น.) และช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้น้ำต่ำสุดหรือ Off-peak (1.00 น. และ 13.00 น.) และมีอัตราการไหลและแรงดันเพียงพอต่อความต้องการของผู้ใช้น้ำ ยกเว้นบริเวณ DMA04 (อ่างทอง-โพธิ์ทอง-นำรุ่ง) พบว่าทั้งช่วงเวลา On-Peak และช่วงเวลา Off-peak แรงดันน้ำอยู่ในสภาวะวิกฤตทั้ง2ช่วงเวลา คือมีแรงดันน้ำต่ำกว่า 5 เมตร ส่งผลให้น้ำประปาในพื้นที่ไหลอ่อน จึงได้แก้ปัญหาแรงดันน้ำบริเวณ DMA04 แนวทางการแก้ปัญหาที่ดีที่สุดคือ การใส่วาล์วควบคุมแรงดัน (PRV) และบริหารจัดการแรงดัน ผลจากการศึกษาโดยประยุกต์แบบจำลอง EPANET พบว่าแรงดันน้ำบริเวณ DMA04 มีค่าเกินกว่าเกณฑ์ขั้นต่ำ 5 เมตร และสามารถบริหารจัดการแรงดันน้ำให้สอดคล้องกับปริมาณความต้องการใช้น้ำในแต่ละช่วงเวลา ส่งผลให้แรงดันน้ำเฉลี่ยในพื้นที่ DMA04 เพิ่มขึ้นจาก 7.26 เมตร เป็น 11.85 เมตร ดังนั้นจากกรณีศึกษาหากมีการนำการวิเคราะห์โครงข่ายท่อประปาไปประยุกต์ใช้งานจริงจะส่งผลให้การบริหารจัดการแรงดันดีขึ้น และอาจส่งผลต่อการลดอัตราน้ำสูญเสียในระบบที่เกิดขึ้นได้